DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术的DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法及装置属于水处理方法及装置，包括如下步骤：灭菌杀毒、脱砷、脱重金属、再用活性炭吸附，去除水中残留的有机物、细菌、病毒以及残余重金属和游离氯，即制得全面达标、纯净、健康适口的饮用水。其装置，包括原水泵和活性炭吸附分离器等。利用本方法和装置除铁锰砷等重金属效率高，去除率达到99.8%以上，出水重金属指标在0.01ppm以下，超过目前国际各国饮用水标准；系统除反冲洗所产生的废水外，没有废水排出，反冲洗过程为定期间断过程，所产生废水约占总进水量的2%，产水率高，节约水资源。

Method and device for producing drinking water by deep purification by DMI and activated carbon composite bed

DMI and activated carbon composite bed depth of the purifying method and device for the production of drinking water to water treatment method and device, which comprises the following steps: sterilization, arsenic and heavy metal removal, and adsorption of activated carbon, the removal of residual organic matter, bacteria, viruses and heavy metals and residual free chlorine, is prepared overall, pure and healthy taste of drinking water. The device comprises a raw water pump and an activated carbon adsorption separator. The method and apparatus for use in addition to iron and manganese and arsenic and other heavy metals and high efficiency, the removal rate was above 99.8%. The effluent indexes of heavy metals in 0.01ppm, more than the current international standards for drinking water system; in addition to backwash water produced, no waste water discharge, the backwash process is set off during the process, the waste water generated by the total the water volume 2%, the higher the rate of water production, conservation of water resources.

【技术实现步骤摘要】
DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法及装置
本专利技术属于水处理方法及装置，特别是涉及到一种DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法及装置。
技术介绍
水利部2016年发布的数据，我国70%的地下水以及地表水都受到不同程度的污染，不同的区域污染物的种类有所不同。主要的污染物是重金属超标、化学物质超标、氟超标等，还有管网污染的铁超标等问题，严重威胁着人民的生活健康，尤其是重金属超标，是导致癌症发病的主要原因。铁、锰、砷是人体不可缺少的微量元素，然而过量的铁、锰进入人体会严重危害人的健康。据有关报道及《中国环境保护全书》，过量的铁危害人体肝脏，铁污染地区往往是肝病高发区；过量的锰长期低剂量吸入，会引起慢性中毒，可出现震颤性麻痹，有类似于精神分裂症的精神障碍和帕金森病样锥体外系统症候群，最后成为永久性残废。研究发现，地方病与常年饮用含铁、锰水有关，过量的铁、锰还会损伤动脉内壁和心肌，形成动脉粥样斑块，造成冠状动脉狭窄而至冠心病。我国地下水资源丰富，其中不少地下水源含有过量的铁和锰，称为含铁锰地下水。铁锰污染对饮用水源的危害是在我国很多地区都存在的问题。清澈的天然地下水中，铁、锰主要以溶解性二阶离子形式存在，当地下水提汲地面与空气接触后，水质不再清澈透明，正常铁、锰含量的地下水被饮用后，不至于影响人的健康，但水中铁含量＞0.3毫克/升时水将会变的浑浊，超过1毫克/升时，水会带有异味，而且污染生活用具，使人们难以忍受；当锅炉、压力容器等设备以铁、锰含量较高的水作为介质时，便会造成软化设备中离子交换设备污染中毒，承压设备结褐色坚硬的水垢，最终导致设备变形、爆管事故的发生，水中含有过量的铁和锰会给生产和生活用水带来很大危害；因此，高铁、高锰水必须经过净化处理才能饮用。按国家规定，生活用水中铁离子含量应≤0.3毫克/升，锰离子含量应≤0.1毫克/升，目前，我国东北地区地下水普遍存在铁、锰含量超标导致的饮用水安全问题，从而影响人民的身体健康。过量的砷会干扰细胞的正常代谢，影响呼吸和氧化过程，使细胞发生病变，砷还可直接损伤小动脉和毛细血管壁，并作用于血管舒缩中枢，导致血管渗透性增加，引起血容量降低，加重脏器损害，三氧化二砷和三氧化砷对眼、上呼吸道和皮肤均有刺激作用，饮水型砷中毒分布在我国的山西、内蒙古、新疆、宁夏、吉林、四川、安徽、青海、黑龙江、河南、山东、贵州等省（区）。在工业方面，重金属超标也严重影响工业生产和环境，比如工业水中含有重金属，对化工等领域的催化剂将造成严重的破坏，甚至酿成重大事故；在电镀、制革、电子等行业的工业生产过程中产生的镍、铜、锌、镉、铅、砷、镉、锰等重金属废水，排放后严重污染河流、土壤，然后进入人的食物链。在重金属矿山、有色冶炼等工业生产过程中，也产生大量的含重金属废水，这些水排放到河流，污染农田和农作物，产生大面积的农作物污染，类似湖南镉大米事件就是由上游的河流受到重金属污染导致。目前饮用水基本采用处理工艺：地下水源水处理工艺混合、反应、沉淀、过滤及消毒几个过程，这个整体的处理工艺几十年没有多大的变化，只是在混合、沉淀池具体结构上进行优化而已，以适应不同水质的适应性要求；过滤绝大多数仍然采用石英砂，部分铁锰砷超标的水质采用了锰砂。针对铁锰砷等超标的处理方式，20年前从日本引进了锰砂过滤处理工艺，辅助增氧曝气，以便把铁锰砷等重金属去除；但锰砂有一个缺点，它只能对去除铁锰有一定的效果，对其他重金属无效，另外锰砂还必须经过长达3～6个月的菌膜培养后，有的长达一年，才有去除部分铁锰的效果，菌膜培养周期厂，只是培养期的出水不合格，仍然供居民生活使用。针对去除铁锰砷等重金属的处理，由于膜工艺在近年来发展迅速，有人采用反渗透膜、或者纳滤膜进行处理，但由于处理成本高，设备维护费用高，很难在大多是自来水厂推广，并且采用反渗透膜或者纳滤膜，生产出的水基本为纯水，不含人体所需的其他营养物质，不属于健康的饮用水，长期饮用对人体无益。并且膜过滤工艺的产水率为70%左右，水资源不能得到充分的利用，造成水资源浪费。因此，如何解决饮用水源污染问题，是摆在我国生态环境领域的重大问题。
技术实现思路
本专利技术旨在于克服现有技术的不足，提出一种以克服锰砂、膜、活性炭过滤的不足之处，吸收活性炭过滤工艺的优势，形成工艺简洁、处理高效、成本较低的DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法及装置。本专利技术的DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法，是一种利用DMI和活性炭复合床生产饮用水的方法，包括如下步骤：a、灭菌杀毒：在原水中加入氧化剂；b、脱砷：水中加入可溶性的铁基化合物的药剂，其加入量依水中的含砷量的多少而定；c、脱重金属：已有氧化剂存在的原水中，通过矿物吸附剂DMI吸附分离，将水中的重金属以氢氧化物粒子的形式吸附脱除，重金属脱除率达99.8%以上，且可降低水的硬度30%以上；d、活性炭吸附精制：用活性炭吸附，去除水中残留的有机物、细菌、病毒以及残余重金属和游离氯，即制得全面达标、纯净、健康适口的饮用水。作为本专利技术的进一步改进，当原水为地下水时，需经预处理，其步骤为：a、去除机械杂质：将原水用格栅过滤器滤除机械杂质；b、絮凝降浊：加入絮凝剂，快速搅拌，将水中杂质生成难溶性物质，进行沉淀分离，降低水质浊度。作为本专利技术的进一步改进，絮凝剂为无水硫酸铝，加入量为0.5-10ppm，具体视原水浊度而定。作为本专利技术的进一步改进，所述的氧化剂为次氯酸钠、或二氧化氯、或双氧水，加入量与重金属离子浓度成数学比例关系，正常加入量范围为0.3-5ppm。作为本专利技术的进一步改进，所述的铁基化合物的药剂为二价铁的可溶性无机化合物，通过计量泵加入该药剂溶液，其投入量与原水中的含砷浓度成比例关系。作为本专利技术的进一步改进，所述的DMI吸附剂为多孔型海砂颗粒，孔隙率46%，粒径0.1-0.5mm，颗粒密度2.69，容积密度1.56，可高效吸附铝、铁、锰等重金属。本专利技术的DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的装置，包括原水泵和活性炭吸附分离器，原水泵出口依次顺序管路连接DMI吸附分离器、活性炭吸附分离器直至纯净饮用水出口；在DMI吸附分离器的入口管路a上和活性炭吸附分离器的出口管路b上有水质净化剂氧化剂的加入口、且连接了加药罐。作为本专利技术的进一步改进，所述的原水泵出口依次顺序管路连接格栅过滤器、混合器、絮凝沉淀分离池、DMI吸附分离器、活性炭吸附分离器直至纯净饮用水出口；在混合器上有絮凝剂加入口、且连接了絮凝剂加药罐。作为本专利技术的进一步改进，活性炭吸附分离器的出口连接了保安过滤器，保安过滤器出口的一路连接纯净饮用水出口、另一路通过反冲洗泵连接DMI吸附分离器和活性炭吸附分离器的出口管路、反冲洗水通过DMI吸附分离器和活性炭吸附分离器的床层、从各自入口的切换阀门连接至反冲洗水排放管c。作为本专利技术的进一步改进，DMI吸附分离器为双柱并联，活性炭吸附分离器为双柱并联。本专利技术具有下列优越性：1、利用本方法和装置去除铁锰砷等重金属效率高，去除率达到99.8%以上，出水重金属指标在0.01ppm以下，超过目前国际各国饮用水标准；2、DMI过滤去除铁锰砷等有害物质的能力强，范围宽。不仅深度去除重金属，还可以降低硬度，去除有机物和氨氮、氰化物等；活性炭过滤可本文档来自技高网...

【技术保护点】
DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法，是一种利用DMI和活性炭复合床生产饮用水的方法，包括如下步骤：a、灭菌杀毒：在原水中加入氧化剂；b、脱砷：水中加入可溶性的铁基化合物的药剂，其加入量依水中的含砷量的多少而定；c、脱重金属：已有氧化剂存在的原水中，通过矿物吸附剂DMI吸附分离，将水中的重金属以氢氧化物粒子的形式吸附脱除，重金属脱除率达99.8%以上，且可降低水的硬度30%以上；d、活性炭吸附精制：用活性炭吸附，去除水中残留的有机物、细菌、病毒以及残余重金属和游离氯，即制得全面达标、纯净、健康适口的饮用水。

【技术特征摘要】
1.DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法，是一种利用DMI和活性炭复合床生产饮用水的方法，包括如下步骤：a、灭菌杀毒：在原水中加入氧化剂；b、脱砷：水中加入可溶性的铁基化合物的药剂，其加入量依水中的含砷量的多少而定；c、脱重金属：已有氧化剂存在的原水中，通过矿物吸附剂DMI吸附分离，将水中的重金属以氢氧化物粒子的形式吸附脱除，重金属脱除率达99.8%以上，且可降低水的硬度30%以上；d、活性炭吸附精制：用活性炭吸附，去除水中残留的有机物、细菌、病毒以及残余重金属和游离氯，即制得全面达标、纯净、健康适口的饮用水。2.如权利要求1所述的DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法，其特征在于原水是地下水时，需经预处理，其步骤为：a、去除机械杂质：将原水用格栅过滤器滤除机械杂质；b、絮凝降浊：加入絮凝剂，将水中杂质生成难溶性物质，进行沉淀分离，降低水质浊度。3.如权利要求1所述的DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法，其特征在于所述的絮凝剂为无水硫酸铝，加入量为0.5-10ppm。4.如权利要求1所述的DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法，其特征在于所述的氧化剂为次氯酸钠、或二氧化氯、或双氧水，加入量与重金属离子浓度成数学比例关系，正常加入量范围为0.3-5ppm。5.如权利要求1所述的DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法，其特征在于所述的铁基化合物的药剂为二价铁的可溶性无机化合物。6.如权利要求1所述的DMI和活性炭复合床深度净化生产饮用水的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐龙，郑亚青，赵雨，胡必成，王鹰瀚，
申请(专利权)人：星汉阿卡索环境科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11